3. Відомості про металеві і дерев’яні мости
3.1. Види сучасних металевих мостів
Залежно від рівня пропуску транспорту мости і пролітні будови можуть бути з їздою поверху, понизу і посередині (рис. 3.1). На великих мостах транспорт пропускають іноді в два яруси, такі мости називаються двоярусними.
Рис. 3.1. Основні види пролітних будов: а з їздою поверху; б з їздою понизу; в з їздою по середині; 1-3 суцільностінові; 4-7;9 наскрізні; 4;7-9 комбіновані
Система моста визначає зовнішні особливості його роботи з позицій будівельної механіки. Відповідно системи можуть бути:
балкові – у випадку виникнення тільки вертикальних опорних реакцій (див. рис. 3.1; 1, 2, 5, 6, 8, 9);
аркові – у випадку виникнення розпору, що прагне розсунути опори, і наявності основних несучих елементів аркового обрису (див. рис. 3.1; 4);
рамні – (у випадку виникнення аналогічного розпору і виконання верхніх елементів опор жорстко з’єднаними з пролітною будовою (див. рис. 3.1; 3);
висячі – (у випадку виникнення розпору, що прагне зблизити анкерні масиви або опори (див. рис. 3.1; 7).
Залежно від особливостей взаємодії прольотів кожна з перерахованих систем (і насамперед балкова система) може бути розрізною, нерозрізною, шарнірно-консольною і т. д.
Конструкції пролітних будов найпростіше розділити на суцільностінові, наскрізні і комбіновані (див. рис. 3.1). Серед наскрізних і комбінованих конструкцій видне місце займають ґратчасті конструкції. Особливої уваги заслуговують висячі і вантові комбіновані конструкції.
Для автодорожніх мостів найбільш характерна їзда поверху з застосуванням балкової системи (нерозрізної або розрізної) і суцільностінових конструкцій. У наш час досить широко застосовують також комбіновані конструкції балкової й аркової систем, вантові і висячі комбіновані конструкції, суцільностінові з їздою поверху, конструкції рамної системи і т.д.
3.2. Частини пролітних будов і види мостового полотна
Основними частинами металевої пролітної будови є: головні ферми, проїзна частина, зв’язки.
Суцільностінові головні ферми називають зазвичай головними балками. Головні ферми (балки) перекривають прольоти і передають навантаження на опори.
Проїзна частина служить для пропуску транспорту і пішоходів, вона сприймає рухомі навантаження і передає відповідні зусилля головним фермам.
У металевих мостах застосовують три головних види несучих конструкцій проїзної частини: балкова клітка (сукупність сталевих поперечних і поздовжніх балок, що несуть мостове полотно; залізобетонна плита, плоска або ребриста (із залізобетонними або сталевими ребрами або балками); сталева ортотропна плита ( зварена сталева конструкція у вигляді горизонтального листа, підкріпленого ребрами і балками).
Зв’язки між головними фермами (балками) залежно від їхнього розташування називають поперечними, верхніми поздовжніми і нижніми поздовжніми. Зв’язки забезпечують стійкість головних ферм (балок), розподіляють вертикальні навантаження між ними і сприймають горизонтальні навантаження. Зв’язки забезпечують яскраво виражений просторовий характер роботи пролітної будови.
Крім перерахованих основних частин металева пролітна будова повинна мати: опорні частини, що передають зусилля між пролітною будовою й опорами, що закріплюють пролітну будову на опорах і забезпечують необхідні вільні переміщення пролітної будови на опорі.
Великий вплив на конструкції і показники пролітних будов має спосіб влаштування мостового полотна.
Для автодорожніх металевих пролітних будов характерні наступні конструкції мостового полотна:
1) важке з обклеювальною гідроізоляцією поверх залізобетонної плити (рис. 3.2, а);
2) легке по сталевій ортотропній плиті (рис. 3.2, б);
3) дерев’яне поверх сталевих балок.
а
б
Рис. 3.2. Конструкції мостового полотна: а – на залізобетонній плиті; б – на сталевій ортотропній плиті
Важке їздове полотно (рис. 3.2, а) має масу близько 300 кг/м2; разом із залізобетонною плитою маса проїзної частини складає 650…800кг/м2.
Легке мостове полотно (рис. 3.2, б) має масу усього 60...80 кг/м2; разом зі сталевою ортотропною плитою маса проїзної частини складає 220…260кг/м2. Поверхня сталевого листа повинна бути піддана піскоструменевому очищенню, металізована цинком або алюмінієм і покрита шаром спеціального епоксидного клею, який також захищає сталевий лист від корозії. На рідкий клей розсипають дрібний щебінь, після чого укладають два тонких шари високоякісного полімерасфальтобетону. Вартість і трудомісткість такого мостового полотна є істотно більшою, ніж важкого по залізобетонній плиті.
Дерев’яне автодорожнє мостове полотно (маса 150…180кг/м2) застосовують переважно тільки на тимчасових металевих мостах.
Конструкції мостового полотна на дерев’яних і металевих поперечинах називають розчленованими, бо ці конструкції складаються з роздільно працюючих елементів, що згинаються. У мостах невеликих прольотів розчленоване мостове полотно може, виконуючи функції несучих конструкцій проїзної частини, опиратися безпосередньо на головні балки. Інші конструкції мостового полотна завжди опираються безпосередньо на несучу залізобетонну або сталеву плиту проїзної частини.